Question

7．（1）將鋅片和銀片用導(dǎo)線相連浸入稀硫酸中組成原電池．若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60g，工作一段時(shí)間后，取出鋅片和銀片洗凈干澡后稱重，總質(zhì)量為47g，試計(jì)算產(chǎn)生氫氣的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）4.48L．
（2）利用下列反應(yīng)：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，設(shè)計(jì)一個(gè)化學(xué)電池（給出若干導(dǎo)線和一個(gè)小燈泡，電極材料和電解液自選）：負(fù)極電極反應(yīng)Fe-2e^-=Fe²⁺；正極材料碳棒，正極電極反應(yīng)2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)該電池中兩電極的總質(zhì)量為60g，工作一段時(shí)間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重，總質(zhì)量為47g，分析判斷電極質(zhì)量減小為反應(yīng)的鋅的質(zhì)量為13g，依據(jù)電極反應(yīng)和電子守恒計(jì)算生成的氣體物質(zhì)的量得到氣體體積；
（2）原電池反應(yīng)中，化合價(jià)升高的金屬單質(zhì)作負(fù)極，不如負(fù)極活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O，得電子化合價(jià)降低的電解質(zhì)溶液作該原電池電解質(zhì)溶液．

解答 解：（1）若該電池中兩電極的總質(zhì)量為60g，工作一段時(shí)間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱重，總質(zhì)量為47g，分析可知電極質(zhì)量減小的是負(fù)極反應(yīng)的鋅的質(zhì)量，物質(zhì)的量=$\frac{60g-47g}{65g/mol}$=0.2mol；鋅做負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：Zn-2e^-═Zn²⁺，銀片做正極，溶液中氫離子在銀電極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-═H₂↑，依據(jù)電子守恒可知，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.4mol，生成氫氣物質(zhì)的量為0.2mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積=0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
故答案為：4.48L；
（2）負(fù)極是活潑的金屬，可以用活潑的鐵作為負(fù)極材料，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Fe-2e^-=Fe²⁺；正極是不活潑的碳棒，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺；故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺，碳棒；2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池原理的分析判斷，電極反應(yīng)，電極名稱，電子守恒的計(jì)算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目較簡(jiǎn)單．